外面的世界比我们想象的要奇怪得多——而我们多年来一直在困惑中研究的一个真正的怪人却变得更加奇怪。
它的名字叫WASP-107b,是一颗围绕距离地球仅200光年的恒星运行的系外行星,它因其不寻常的组成而引起了人类的注意。 WASP-107b 的半径为 96%– 密度还不到太阳系本来就不太稠密的气态巨行星的十分之一。
现在,一项新的分析表明,这颗特别蓬松的“爆米花”行星拥有不对称的大气层,东部边缘和西部边缘存在显着差异。用于发现不对称性的方法可能有助于在未来揭示更多不稳定的系外行星。
“这是第一次在太空中观察到系外行星经过其恒星时的东西不对称性,”天文学家马修·墨菲说亚利桑那大学的。
系外行星——即太阳系之外的行星——很难详细研究。
它们距离很远,非常暗淡,通常在靠近恒星的地方看到,恒星的耀眼光芒会掩盖信息。但是,如果系统的定向方式使得绕轨道运行的系外行星经过我们、观察者和它的恒星之间,那么恒星的光就成为我们探测系外行星大气层的工具。
当系外行星经过恒星前方时(这一事件称为凌日),恒星的一些光会穿过系外行星的大气层。某些波长可以被大气中的原子和分子吸收和重新发射,从而在我们的仪器收集的光谱上产生较浅和较暗的线条。
正如你可以想象的那样,这个数据非常微弱。恒星发出的所有光中只有极小一部分会穿过凌日系外行星的大气层,并被其改变。尽管如此,借助这种方法,我们现在知道了相当多系外行星的一些大气元素。
WASP-107b 于 2017 年被发现,我们对它有一些了解。它的大小和密度表明其成分类似于棉花糖。它也非常接近它的恒星——一颗橙矮星,轨道周期约为 5.7 天。这使得温度达到 500 摄氏度(930 华氏度)左右。
这也意味着它被潮汐锁定了:系外行星的一侧在任何时候都被锁定为面向恒星,在永久的白天;另一个是永久的黑夜。这可能意味着它的黎明和黄昏终结者——分隔黑夜和白天的界线——有不同的成分。
我们已经对这颗系外行星的大气层有所了解。以前的一瞥、水蒸气、二氧化碳、一氧化碳和。
墨菲和他的同事想更进一步。利用新的分析技术和 JWST 的数据,他们能够辨别系外行星东半球和西半球之间大气成分的差异。
我们以前见过系外行星大气层的不对称性。在超热的系外行星中,这被认为是因为大气层绕地球旋转;当它到达黎明终结者时,它会升温;当它到达黄昏终结者时,它会冷却、凝结并。
这些发现是使用不同的技术得出的。这个新发现是一个突破。研究人员不仅能够检测到系外行星两侧的温度差异(早晨比晚上凉爽),而且还检测到云层不透明度的细微差异。
这很有趣,因为模型表明 WASP-107b 不应该具有这种不对称性。但需要更多的观察和分析来深入研究更精细的细节,例如这种不对称性如何在系外行星的化学成分中发挥作用。
与此同时,整个星系都在那里,其他系外行星也炫耀着它们的大气层,等待着它们出现在聚光灯下。团队使用的新技术也可以告诉我们更多关于它们的信息。
“这确实是我们第一次直接以太空透射光谱的形式看到这些类型的不对称性,这是我们了解系外行星大气层组成的主要方式,”天文学家托马斯·比蒂解释道威斯康星大学麦迪逊分校。
“这真的很神奇。”
该研究发表于自然天文学。